KR102352267B1 - Device for preheating and heating thick steel for ship using induction heating - Google Patents

Device for preheating and heating thick steel for ship using induction heating Download PDF

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for preheating and heating a thick steel plate for a ship using induction heating, which increases welding productivity and welding quality of thick steel plates. According to the present invention, the apparatus comprises: a heating pad (11) installed on the upper surface of a thick steel plate (19) and formed of a conductor (12) heated by an induced current generated by electromagnetic induction; an insulation cover (13) installed to surround the heating pad (11) to protect the heating pad (11) from welding heat; a fixing jig (14) installed on both ends and side surfaces of the heating pad (11) to fix the heating pad (11) to the upper surface of the thick steel plate (19); a connector (15) used to interconnect the heating pad (11) and the conductor (12) of the heating pad (11) adjacent to the heating pad (11); a temperature sensor (16) installed to be spaced apart from one side of the plurality of heating pads (11) and measuring the temperature of the thick steel plate (19); a controller (17) controlling the amount of power supplied to the plurality of heating pads (11) by using the temperature data of the thick steel plate (19) received from the temperature sensor (16); and input/output cables (18) connecting the plurality of heating pads (11) and the controller (17).

Description

유도 가열에 의한 선박용 후판 예열 및 가열 장치{Device for preheating and heating thick steel for ship using induction heating}Device for preheating and heating thick steel for ship using induction heating}

본 발명은 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 전자기 유도로 인해 생성된 유도 전류에 의해 열이 발생하는 전도체로 형성된 다수의 히팅 패드를 이용하여 후판을 예열 또는 가열시키는 유도 가열에 의한 선박용 후판 예열 및 가열 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for preheating and heating a thick plate by induction heating, and more particularly, induction for preheating or heating a thick plate using a plurality of heating pads formed of conductors that generate heat by an induced current generated by electromagnetic induction. It relates to a ship preheating and heating device by heating.

컨테이너선, LNG선 등 다양한 선박들이 대형화되어 감에 따라, 두께 50mm 이상인 후판에 대한 용접 작업의 필요성이 나날이 증가하고 있다. 이와 같은 용접 작업에 대한 생산성을 향상시키기 위해서는 용접 재료의 용접 작업성 및 입열량을 만족시키는 것이 매우 중요하다. 또한, 용접 품질을 향상시키기 위해서, 후판 간 용접 작업을 수행하기 전에 모재에 대한 예열 작업이 선행되어야 한다. As various ships such as container ships and LNG carriers have become larger, the need for welding work for thick plates of 50 mm or more is increasing day by day. In order to improve the productivity of such a welding operation, it is very important to satisfy the welding workability and heat input of the welding material. In addition, in order to improve the welding quality, the preheating operation of the base metal should be preceded before performing the welding operation between the thick plates.

예열 작업의 주된 목적은 냉간 균열이 발생하기 쉬운 재료에 대해 용접 작업을 수행하기 전에 피용접물의 전체 또는 이음부 부근의 온도를 상승시키는 것이다. 이와 같은 예열 작업을 통해 용접 작업을 수행한 이후에 용접부의 냉각 속도를 감소시킴으로써, 열영향부의 경도를 감소시키고, 인성을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 용접부의 수소의 방출을 용이하게 하여 용접 재료의 냉간 균열을 방지할 수 있다. 또한, 예열 작업을 통해 용접부의 기계적 성질을 향상시키고, 경화 조직의 석출을 방지하여, 용접부의 변형 및 잔류 응력을 완화시킬 수 있다. The main purpose of the preheating operation is to raise the temperature of the whole or the vicinity of the joint before welding is performed on materials prone to cold cracking. By reducing the cooling rate of the weld after performing the welding work through the preheating operation, the hardness of the heat-affected zone can be reduced, the toughness can be increased, and the hydrogen emission of the welding part can be facilitated to reduce the quality of the welding material. Cold cracking can be prevented. In addition, it is possible to improve the mechanical properties of the welded portion through the preheating operation, prevent precipitation of hardened tissue, and relieve deformation and residual stress of the welded portion.

이러한 이유로 후판에 대한 용접 작업을 수행하기 전에 모재를 예열해주는 과정이 필수적이고, 상황에 따라서는 용접 작업이 종료된 이후에도 모재에 가열 작업을 수행해야 한다. 이와 같이 후판에 대한 예열 및 가열 작업을 수행하기 위해 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치를 적용하고자 한다.For this reason, it is essential to preheat the base material before performing the welding work on the heavy plate, and in some circumstances, it is necessary to perform the heating work on the base material even after the welding work is finished. In order to perform preheating and heating of the heavy plate as described above, a heavy plate preheating and heating device by induction heating is to be applied.

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본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전자기 유도로 인해 생성된 유도 전류에 의해 열이 발생하는 전도체로 형성된 다수의 히팅 패드를 고정 지그를 이용하여 후판에 설치하고, 상기 다수의 히팅 패드를 커넥트로 연결하여, 컨트롤러의 제어에 의해 상기 다수의 히팅 패드를 이용하여 후판을 예열 또는 가열시키는 유도 가열에 의한 선박용 후판 예열 및 가열 장치를 제공하는데 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to install a plurality of heating pads formed of a conductor that generates heat by an induced current generated by electromagnetic induction on a thick plate using a fixing jig. and to provide a ship preheating and heating apparatus by induction heating, which connects the plurality of heating pads with a connector, and preheats or heats the heavy plate using the plurality of heating pads under the control of a controller.

상기와 같은 기술적인 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 유도 가열에 의한 선박용 후판 예열 및 가열 장치는 후판(19)의 상면에 다수 설치되어, 전자기 유도로 인해 생성되는 유도 전류에 의해 가열되는 전도체(12)로 형성된 히팅 패드(11), 상기 히팅 패드(11)를 둘러싸도록 설치되어, 용접열로부터 상기 히팅 패드(11)를 보호하는 단열 커버(13), 상기 히팅 패드(11)의 양단 및 측면에 설치되어, 상기 히팅 패드(11)를 후판(19)의 상면에 고정시키는 고정 지그(14), 상기 히팅 패드(11) 및 상기 히팅 패드(11)와 인접한 히팅 패드(11)의 전도체(12)를 서로 연결하기 위해 사용되는 커넥터(15), 다수의 히팅 패드(11)의 일측으로부터 이격되게 설치되어, 상기 후판(19)의 온도를 측정하는 온도 센서(16), 상기 온도 센서(16)로부터 전송받은 상기 후판(19)의 온도 데이터를 이용하여, 상기 다수의 히팅 패드(11)에 공급되는 전력량을 제어하는 컨트롤러(17) 및 상기 다수의 히팅 패드(11) 및 상기 컨트롤러(17)를 연결하기 위한 입출력 케이블(18)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problems, the ship heavy plate preheating and heating device by induction heating of the present invention is installed on the upper surface of the heavy plate 19, a conductor heated by the induced current generated due to electromagnetic induction ( A heating pad 11 formed of 12), a heat insulating cover 13 installed to surround the heating pad 11 to protect the heating pad 11 from welding heat, both ends and side surfaces of the heating pad 11 is installed in the fixing jig 14 for fixing the heating pad 11 to the upper surface of the heavy plate 19, the heating pad 11 and the conductor 12 of the heating pad 11 adjacent to the heating pad 11 ), a connector 15 used to connect each other, a temperature sensor 16 that is installed to be spaced apart from one side of a plurality of heating pads 11, and measures the temperature of the back plate 19, the temperature sensor 16 A controller 17 for controlling the amount of power supplied to the plurality of heating pads 11 by using the temperature data of the plate 19 received from It is characterized in that it includes an input/output cable (18) for connection.

또한, 상기 전도체(12)는 상기 전도체(12)가 상기 전도체(12)의 측면이 서로 겹치지 않도록 여러번 감겨 있어, 양단이 굴곡지고, 서로 대향되는 측면이 평행한 타원의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the conductor 12, the conductor 12 is wound several times so that the side surfaces of the conductor 12 do not overlap each other, so that both ends are curved and the opposite sides are formed in the shape of an oval in parallel. do.

또한, 상기 전도체(12)는 내측에 주석이 도금된 구리 도체가 형성되고, 외측에 고내열성 실리콘 절연체가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the conductor 12 is characterized in that a tin-plated copper conductor is formed on the inside, and a high heat-resistance silicon insulator is formed on the outside.

또한, 상기 단열 커버(13)는 내약품성 및 절연성을 갖는 실리콘 합성 유지를 코팅한 내열 유리섬유 직물인 것을 특징으로 한다.In addition, the heat insulating cover 13 is characterized in that the heat-resistant glass fiber fabric coated with a silicone synthetic oil having chemical resistance and insulation properties.

또한, 상기 온도 센서(16)는 상기 히팅 패드(11)의 측면으로부터 50~150mm 이격되게 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the temperature sensor 16 is characterized in that it is installed to be spaced 50 ~ 150mm from the side of the heating pad (11).

또한, 상기 컨트롤러(17)는 단위시간당 기준 소비전력량 구간이 설정되는 설정부(17a), 단위시간당 실제 소비전력량 데이터가 입력되는 입력부(17b), 상기 입력부(17b)로부터 전송받은 상기 단위시간당 실제 소비전력량 데이터가 상기 단위시간당 기준 소비전력량 구간에 속하지 않는 경우, 이상 신호를 생성하는 이상 신호 생성부(17c) 및 상기 이상 신호 생성부(17c)로부터 생성된 이상 신호를 바탕으로 관리자 단말기로 알람을 전송하는 알람부(17d)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the controller 17 includes a setting unit 17a in which a reference power consumption section per unit time is set, an input unit 17b into which actual power consumption data per unit time is input, and the actual consumption per unit time received from the input unit 17b. When the wattage data does not belong to the reference wattage per unit time interval, an alarm is sent to the manager terminal based on the abnormal signal generating unit 17c that generates an abnormal signal and the abnormal signal generated by the abnormal signal generating unit 17c It is characterized in that it includes an alarm unit (17d).

또한, 상기 단위시간당 기준 소비전력량 구간은 단위시간당 기준 소비전력량 데이터에서 기준 공차 데이터를 차감한 하한치로부터 상기 단위시간당 기준 소비전력량 데이터에서 상기 기준 공차 데이터를 더한 상한치까지의 구간인 것을 특징으로 한다.In addition, the reference power consumption per unit time section is a section from a lower limit obtained by subtracting the reference tolerance data from the standard power consumption data per unit time to an upper limit value obtained by adding the reference tolerance data to the reference power consumption data per unit time.

본 발명의 유도 가열에 의한 선박용 후판 예열 및 가열 장치는 전자기 유도로 인해 생성된 유도 전류에 의해 열이 발생하는 전도체로 형성된 다수의 히팅 패드를 고정 지그를 이용하여 후판에 설치하고, 상기 다수의 히팅 패드를 커넥트로 연결하여, 컨트롤러의 제어에 의해 상기 다수의 히팅 패드를 이용하여 후판을 직접 예열 또는 가열시킴으로써, 용접 생산성 및 후판의 용접 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In the vessel preheating and heating device by induction heating of the present invention, a plurality of heating pads formed of a conductor generating heat by an induced current generated due to electromagnetic induction are installed on the plate using a fixing jig, and the plurality of heating By connecting the pads to the connector and directly preheating or heating the thick plate by using the plurality of heating pads under the control of the controller, there is an effect of improving welding productivity and welding quality of the thick plate.

또한, 본 발명의 유도 가열에 의한 선박용 후판 예열 및 가열 장치는 기존의 세라믹 히터에 비해 후판의 가열 시간이 50% 이상 감소함으로 인해 후판 가열에 소비되는 총 전력량이 현저히 절감되는 효과가 있다. In addition, the vessel preheating and heating device by induction heating of the present invention has the effect of significantly reducing the total amount of power consumed for heating the heavy plate due to the reduction in the heating time of the plate by 50% or more compared to the conventional ceramic heater.

또한, 본 발명의 유도 가열에 의한 선박용 후판 예열 및 가열 장치는 다수의 히팅 패드를 이용하여 후판을 균일하게 가열할 수 있을 뿐만 아니라, 수소에 의한 용접 크랙을 방지할 수 있는 효과가 있다. In addition, the vessel preheating and heating apparatus by induction heating of the present invention has the effect of not only heating the heavy plate uniformly using a plurality of heating pads, but also preventing welding cracks caused by hydrogen.

또한, 본 발명의 유도 가열에 의한 선박용 후판 예열 및 가열 장치에서는 화염을 이용하여 후판을 가열할 필요가 없어, 안전하고 쾌적한 용접 작업 환경을 조성할 수 있는 효과가 있다. In addition, in the vessel preheating and heating apparatus by induction heating of the present invention, there is no need to heat the heavy plate by using a flame, there is an effect that can create a safe and comfortable welding work environment.

도 1은 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치에서 단열 커버가 제거된 경우의 평면도이다.
도 3은 단열 커버가 제거된 히팅 패드의 평면도이다.
도 4는 단열 커버가 설치된 히팅 패드의 평면도이다.
도 5는 단열 커버 및 고정 지그가 설치된 히팅 패드의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 커버가 제거된 히팅 패드의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 커버가 설치된 히팅 패드의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 커버 및 고정 지그가 설치된 히팅 패드의 평면도이다.
도 9는 컨트롤러 및 입출력 케이블의 정면도이다.
도 10은 컨트롤러의 구성도이다.
도 11은 컨트롤러에 의한 이상 상황 감지 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a plan view of a thick plate preheating and heating apparatus by induction heating of the present invention.
2 is a plan view of a case in which the heat insulating cover is removed from the heavy plate preheating and heating apparatus by induction heating of the present invention.
3 is a plan view of the heating pad with the heat insulating cover removed.
4 is a plan view of a heating pad provided with an insulating cover.
5 is a plan view of a heating pad provided with an insulating cover and a fixing jig.
6 is a plan view of the heating pad from which the heat insulating cover is removed according to another embodiment of the present invention.
7 is a plan view of a heating pad provided with a heat insulating cover according to another embodiment of the present invention.
8 is a plan view of a heating pad provided with a heat insulating cover and a fixing jig according to another embodiment of the present invention.
9 is a front view of a controller and an input/output cable.
10 is a block diagram of a controller.
11 is a flowchart illustrating an abnormal situation detection process by a controller.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough that a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention.

그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.However, the following examples are merely examples to help the understanding of the present invention, thereby not reducing or limiting the scope of the present invention. In addition, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10)의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10)에서 단열 커버(13)가 제거된 경우의 평면도이다.1 is a plan view of a heavy plate preheating and heating apparatus 10 by induction heating of the present invention, and FIG. 2 is a case in which the insulation cover 13 is removed from the heavy plate preheating and heating apparatus 10 by induction heating of the present invention. is a plan view of

도 3은 단열 커버(13)가 제거된 히팅 패드(11)의 평면도이고, 도 4는 단열 커버(13)가 설치된 히팅 패드(11)의 평면도이고, 도 5는 단열 커버(13) 및 고정 지그(14)가 설치된 히팅 패드(11)의 평면도이다. 3 is a plan view of the heating pad 11 with the heat insulating cover 13 removed, FIG. 4 is a plan view of the heating pad 11 with the heat insulating cover 13 installed, and FIG. 5 is the heat insulating cover 13 and the fixing jig. It is a plan view of the heating pad 11 provided with (14).

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 커버(13)가 제거된 히팅 패드(11)의 평면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 커버(13)가 설치된 히팅 패드(11)의 평면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 커버(13) 및 고정 지그(14)가 설치된 히팅 패드(11)의 평면도이다. 6 is a plan view of the heating pad 11 from which the heat insulating cover 13 is removed according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a heating pad 11 provided with the heat insulating cover 13 according to another embodiment of the present invention. ), and FIG. 8 is a plan view of the heating pad 11 provided with the heat insulating cover 13 and the fixing jig 14 according to another embodiment of the present invention.

도 9는 컨트롤러(17) 및 입출력 케이블(18)의 정면도이다.9 is a front view of the controller 17 and the input/output cable 18 .

도 10은 컨트롤러(17)의 구성도이다. 10 is a block diagram of the controller 17 .

도 11은 컨트롤러(17)에 의한 이상 상황 감지 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 11 is a flowchart illustrating an abnormal situation detection process by the controller 17 .

먼저, 본 발명의 유도 가열에 의한 선박용 후판 예열 및 가열 장치(10)에 대해 설명하기로 한다.First, a description will be given of the ship preheating and heating apparatus 10 by induction heating of the present invention.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10)는 히팅 패드(11), 단열 커버(13), 고정 지그(14), 커넥터(15), 온도 센서(16)(미도시), 컨트롤러(17) 및 입출력 케이블(18)을 포함하여 구성된다. 1 to 9 , the heavy plate preheating and heating device 10 by induction heating of the present invention includes a heating pad 11 , an insulating cover 13 , a fixing jig 14 , a connector 15 , and a temperature sensor. (16) (not shown) is configured to include a controller 17 and an input/output cable 18 .

먼저, 히팅 패드(11)는 전자기 유도로 인해 생성되는 유도 전류에 의해 가열되는 전도체(12)로 형성된다. 구체적으로, 히팅 패드(11)의 전도체(12)의 내측에는 주석이 도금된 구리 도체가 형성되고, 전도체(12)의 외측에는 고내열성 실리콘 절연체가 형성된다. First, the heating pad 11 is formed of a conductor 12 heated by an induced current generated due to electromagnetic induction. Specifically, a tin-plated copper conductor is formed on the inside of the conductor 12 of the heating pad 11 , and a high heat-resistance silicon insulator is formed on the outside of the conductor 12 .

또한, 히팅 패드(11)의 전도체(12)는 할로겐 프리 친환경 소재로 형성되고, -50~200℃의 온도 범위에서 사용할 수 있다. 그리고, 히팅 패드(11)의 전도체(12)의 정격 전압 및 시험 전압은 각각 250~550V 및 2500V이고, 히팅 패드(11)의 전도체(12)의 절연 파괴 전압은 5500V 이상이다. In addition, the conductor 12 of the heating pad 11 is formed of a halogen-free eco-friendly material, and can be used in a temperature range of -50 to 200 °C. In addition, the rated voltage and test voltage of the conductor 12 of the heating pad 11 are 250 to 550V and 2500V, respectively, and the breakdown voltage of the conductor 12 of the heating pad 11 is 5500V or more.

도 1 및 도 2를 참조하면, 히팅 패드(11)는 후판(19)의 상면에 후판(19)의 길이 및 폭 방향으로 소정의 거리가 이격되게 직사각형의 형상으로 8~12개가 설치된다. Referring to FIGS. 1 and 2 , 8 to 12 heating pads 11 are installed on the upper surface of the thick plate 19 in a rectangular shape to be spaced apart by a predetermined distance in the length and width directions of the thick plate 19 .

도 3 및 도 6을 참조하면, 히팅 패드(11)의 전도체(12)는 전도체(12)의 측면이 서로 겹치지 않도록 6~12번 감겨 있어, 전도체(12)가 감긴 형상은 양단이 굴곡지고, 서로 대향되는 측면이 평행한 타원의 형상으로 형성된다. 예를 들어, 히팅 패드(11)의 크기는 1000(L)X160(W)X18(T)로 형성되고, 히팅 패드(11)의 폭은 현장의 상황에 맞게 변경할 수 있다.3 and 6, the conductor 12 of the heating pad 11 is wound 6 to 12 times so that the side surfaces of the conductor 12 do not overlap each other, so that the shape in which the conductor 12 is wound is curved at both ends, It is formed in the shape of an ellipse in which the side surfaces opposite to each other are parallel. For example, the size of the heating pad 11 is formed to be 1000 (L) X 160 (W) X 18 (T), the width of the heating pad 11 can be changed according to the situation of the field.

도 3 및 도 7을 참조하면, 단열 커버(13)는 히팅 패드(11)의 외측을 둘러싸도록 직사각형의 형상으로 설치되어, 후판(19) 간의 용접으로 인한 용접열로부터 히팅 패드(11)를 보호하는 역할을 한다. 여기서, 단열 커버(13)는 내약품성 및 절연성이 우수한 실리콘 합성 유지를 코팅한 내열 유리섬유 직물로써, 500℃ 이하의 온도 범위에서 사용할 수 있다.3 and 7 , the heat insulating cover 13 is installed in a rectangular shape to surround the outside of the heating pad 11 , and protects the heating pad 11 from welding heat caused by welding between the thick plates 19 . plays a role Here, the heat insulating cover 13 is a heat-resistant glass fiber fabric coated with a silicone synthetic oil having excellent chemical resistance and insulation, and can be used in a temperature range of 500° C. or less.

한편, 테프론 코팅 미싱사는 단열 커버(13)를 구성하는 직물을 봉제하기 위한 용도로 사용된다. 여기서, 테프론 코팅 미싱사는 PTFE( Polytetrafluoroethylene, 폴리테트라 플루오로에틸렌) 코팅 유리 섬유실로써, 540℃ 이하의 온도 범위에서 사용할 수 있다. On the other hand, Teflon-coated sewing machine yarn is used for sewing the fabric constituting the heat insulating cover (13). Here, the Teflon-coated sewing machine yarn is a PTFE (Polytetrafluoroethylene, polytetrafluoroethylene) coated glass fiber thread, which can be used in a temperature range of 540° C. or less.

도 4 및 도 8을 참조하면, 고정 지그(14)는 히팅 패드(11)의 굴곡진 양단 및 측면에 설치되어, 타원 형상의 히팅 패드(11)를 후판(19)의 상면에 고정시키는 역할을 한다. 여기서, 고정 지그(14)는 길이 방향으로 길게 형성된 평판의 형상으로 일자 또는 ㅗ자의 형태로 히팅 패드(11)를 후판(19)의 상면에 고정시킨다.4 and 8 , the fixing jig 14 is installed on both curved ends and side surfaces of the heating pad 11 , and serves to fix the elliptical heating pad 11 to the upper surface of the heavy plate 19 . do. Here, the fixing jig 14 fixes the heating pad 11 to the upper surface of the thick plate 19 in the shape of a flat plate formed elongated in the longitudinal direction in the form of a straight line or a letter V.

도 1 및 도 2를 참조하면, 커넥터(15)는 히팅 패드(11) 및 상기 히팅 패드(11)와 인접한 히팅 패드(11)의 전도체(12)를 서로 연결하기 위해 사용된다. 구체적으로, 커넥터(15)는 히팅 패드(11) 및 상기 히팅 패드(11)와 인접한 히팅 패드(11)의 전도체(12)를 서로 연결하여, 히팅 패드(11)에 흐르는 전류를 상기 히팅 패드(11)와 인접한 히팅 패드(11)로 전달한다. 1 and 2 , the connector 15 is used to connect the heating pad 11 and the conductor 12 of the heating pad 11 adjacent to the heating pad 11 to each other. Specifically, the connector 15 connects the heating pad 11 and the conductor 12 of the heating pad 11 adjacent to the heating pad 11 to the heating pad 11 to transmit a current flowing through the heating pad 11 to the heating pad ( 11) and transferred to the adjacent heating pad (11).

그리고, 온도 센서(16)는 다수의 히팅 패드(11)의 일측으로부터 이격되게 설치되어, 후판(19)의 온도를 측정한다. 여기서, 온도 센서(16)는 다수의 히팅 패드(11)의 일측으로부터 50~150mm 이격되게 설치된다.And, the temperature sensor 16 is installed to be spaced apart from one side of the plurality of heating pads 11 to measure the temperature of the back plate 19 . Here, the temperature sensor 16 is installed to be spaced 50 ~ 150mm from one side of the plurality of heating pads (11).

도 9를 참조하면, 컨트롤러(17)는 온도 센서(16)로부터 전송받은 후판(19)의 온도 데이터를 이용하여, 다수의 히팅 패드(11)에 공급되는 전력량을 제어한다. 여기서, 컨트롤러(17)의 사양은 입력 전압 380~440V, 3상, 50Hz이고, 출력 30~40KW이다.Referring to FIG. 9 , the controller 17 controls the amount of power supplied to the plurality of heating pads 11 by using the temperature data of the back plate 19 received from the temperature sensor 16 . Here, the specification of the controller 17 is an input voltage of 380-440V, three-phase, 50Hz, and an output of 30-40KW.

구체적으로, 용접 작업이 수행되기 전에 후판(19)을 예열하는 경우, 후판(19)의 온도가 목표 온도를 초과하면, 컨트롤러(17)는 다수의 히팅 패드(11)에 대한 전력의 공급을 중단시킨다. 여기서, 후판(19)의 목표 온도는 90~110℃의 온도 범위 내에서 설정된다.Specifically, in the case of preheating the heavy plate 19 before the welding operation is performed, when the temperature of the thick plate 19 exceeds the target temperature, the controller 17 stops the supply of power to the plurality of heating pads 11 . make it Here, the target temperature of the thick plate 19 is set within the temperature range of 90 ~ 110 ℃.

또한, 용접 작업이 완료된 이후에 후판(19)을 가열하는 경우, 후판(19)의 온도가 소정의 시간 내에 세팅 온도를 초과하지 않으면, 컨트롤러(17)는 다수의 히팅 패드(11)에 공급되는 전력량을 증가시킨다. 그리고, 용접 작업이 완료된 이후에 후판(19)을 가열하는 경우, 후판(19)의 온도가 세팅 온도를 초과하면, 컨트롤러(17)는 다수의 히팅 패드(11)에 대한 전력의 공급을 중단시킨다. 여기서, 후판(19)의 세팅 온도는 140~160℃의 온도 범위 내에서 설정된다.In addition, when heating the thick plate 19 after the welding operation is completed, if the temperature of the thick plate 19 does not exceed the set temperature within a predetermined time, the controller 17 is supplied to the plurality of heating pads 11 increase the amount of power. And, in the case of heating the thick plate 19 after the welding operation is completed, when the temperature of the thick plate 19 exceeds the set temperature, the controller 17 stops the supply of power to the plurality of heating pads 11 . . Here, the setting temperature of the thick plate 19 is set within the temperature range of 140 ~ 160 ℃.

그리고, 입출력 케이블(18)은 다수의 히팅 패드(11)와 컨트롤러(17)를 연결하기 위한 용도로 사용된다. 여기서, 입출력 케이블(18)의 길이는 20m이며, 입출력 케이블(18)의 길이는 현장의 상황에 맞게 변경될 수 있다. In addition, the input/output cable 18 is used for connecting the plurality of heating pads 11 and the controller 17 . Here, the length of the input/output cable 18 is 20 m, and the length of the input/output cable 18 may be changed according to the situation of the field.

한편, 도 10을 참조하면, 본 발명에 의한 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10)에서 컨트롤러(17)는 설정부(17a), 입력부(17b) 및 이상 신호 생성부(17c) 및 알람부(17d)를 포함하여 구성된다. Meanwhile, referring to FIG. 10 , in the apparatus 10 for preheating and heating a thick plate by induction heating according to the present invention, the controller 17 includes a setting unit 17a, an input unit 17b, and an abnormal signal generating unit 17c and an alarm. and a portion 17d.

먼저, 설정부(17a)에서는 단위시간당 기준 소비전력량 구간이 사전에 설정된다. 여기서, 단위시간당 기준 소비전력량 구간은 단위시간당 기준 소비전력량 데이터에서 기준 공차 데이터를 차감한 하한치로부터 단위시간당 기준 소비전력량 데이터에서 기준 공차 데이터를 더한 상한치까지의 구간을 의미한다.First, in the setting unit 17a, a section of the reference power consumption per unit time is set in advance. Here, the reference power consumption per unit time section means a section from the lower limit obtained by subtracting the reference tolerance data from the standard power consumption data per unit time to the upper limit value obtained by adding the reference tolerance data to the standard power consumption data per unit time.

그리고, 입력부(17b)에서는 단위시간당 실제 소비전력량 데이터가 입력된다. And, in the input unit 17b, actual power consumption data per unit time is input.

그리고, 이상 신호 생성부(17c)는 입력부로부터 전송받은 단위시간당 실제 소비전력량 데이터가 단위시간당 기준 소비전력량 구간에 속하지 않는 경우, 이상 신호를 생성한다. And, the abnormal signal generating unit 17c generates an abnormal signal when the actual power consumption data per unit time received from the input unit does not belong to the reference power consumption per unit time interval.

그리고, 알람부(17c)는 이상 신호 생성부(17c)로부터 생성된 이상 신호를 바탕으로 관리자 단말기로 알람을 전송한다.Then, the alarm unit 17c transmits an alarm to the manager terminal based on the abnormal signal generated by the abnormal signal generating unit 17c.

도 11을 참조하여, 컨트롤러(17)에 의해 이상 상황이 감지되는 과정을 설명하기로 한다.A process in which an abnormal situation is detected by the controller 17 will be described with reference to FIG. 11 .

먼저, 설정부(17a)에서는 단위시간당 기준 소비전력량 구간이 설정된다.First, in the setting unit 17a, a section of the reference power consumption per unit time is set.

그 이후, 입력부(17b)에서는 단위시간당 실제 소비전력량 데이터가 입력된다. After that, the data of the actual power consumption per unit time is input to the input unit 17b.

그 이후, 이상 신호 생성부(17c)는 입력부(17b)로부터 전송받은 단위시간당 실제 소비전력량 데이터가 단위시간당 기준 소비전력량 구간에 속하지 않는 경우, 이상 신호를 생성한다. Thereafter, the abnormal signal generating unit 17c generates an abnormal signal when the actual power consumption data per unit time received from the input unit 17b does not belong to the reference power consumption per unit time interval.

그 이후, 알람부(17c)는 이상 신호 생성부(17c)로부터 생성된 이상 신호를 바탕으로 관리자 단말기로 알람을 전송한다.Thereafter, the alarm unit 17c transmits an alarm to the manager terminal based on the abnormal signal generated by the abnormal signal generating unit 17c.

이 같은 과정을 통해 관리자는 단위시간당 실제 소비전력량의 이상 유무를 즉각적으로 파악할 수 있고, 실제로 이상 상황이 발생한 경우, 그에 상응하는 조치를 취할 수 있다.Through this process, the manager can immediately determine whether there is an abnormality in the actual power consumption per unit time, and when an abnormal situation actually occurs, corresponding measures can be taken.

다음으로, 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10)를 이용한 후판(19) 예열 시험에 대해 설명하기로 한다.Next, a heavy plate preheating by induction heating and a heavy plate 19 preheating test using the heating device 10 of the present invention will be described.

표 1은 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10)를 이용한 후판(19) 예열 시험의 조건이다. 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10)를 이용한 후판(19) 예열 시험의 조건은 표 1과 같다. Table 1 shows the conditions of the heavy plate preheating and heating apparatus 10 by induction heating of the present invention for the heavy plate 19 preheating test. Table 1 shows the conditions of the heavy plate preheating by induction heating and the heavy plate 19 preheating test using the heating device 10 of the present invention.

구분division 세부 내용The details 입력 전압input voltage 380V380V 외기 온도outside temperature 26℃26℃ 목표 온도target temperature 100℃100℃ 후판 두께plate thickness 38, 50, 90t38, 50, 90t 온도 측정 위치temperature measurement location 다수의 히팅 패드의 일측으로부터
100mm 이격된 지점
from one side of the plurality of heating pads
100mm apart
히팅 패드 설치 개수Number of heating pads installed 12장Chapter 12

표 1을 참조하면, 다수의 히팅 패드(11)의 일측으로부터 100mm 이격되게 설치된 온도 센서(16)로부터 후판(19)의 온도가 측정되었다. 그리고, 본 시험에서 후판(19)의 목표 온도는 100℃이고, 후판(19)의 상면에 설치되는 히팅 패드(11)의 개수는 총 12개이다. Referring to Table 1, the temperature of the back plate 19 was measured from the temperature sensor 16 installed to be 100 mm apart from one side of the plurality of heating pads 11 . In this test, the target temperature of the heavy plate 19 is 100° C., and the number of heating pads 11 installed on the upper surface of the thick plate 19 is 12 in total.

표 2는 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10)를 이용한 후판(19) 예열 시험에서 후판(19) 두께별로 목표 온도 100℃에 도달하는 시간을 비교한 표이다. 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10)를 이용한 후판(19) 예열 시험 결과는 표 2와 같다. Table 2 is a table comparing the time to reach the target temperature of 100 ℃ for each thickness of the thick plate 19 in the heavy plate 19 preheating test using the heavy plate preheating and heating device 10 by induction heating of the present invention. Table 2 shows the preheating test results of the heavy plate 19 using the heavy plate preheating and heating device 10 by induction heating of the present invention.

후판의 두께 thickness of plate 목표 온도 100℃에 도달하는 시간Time to reach target temperature 100℃ 38t38t 50분50 minutes 50t50t 72분72 minutes 90t90t 83분83 minutes

표 2를 참조하면, 히팅 패드(11)에 설치되는 후판(19)의 두께가 두꺼워지면, 후판(19)의 온도 상승 속도는 감소한다. 그리고, 후판(19)에 설치되는 히팅 패드(11)의 개수가 감소하면, 후판(19)의 온도 상승 속도는 증가한다. 그리고, 컨트롤러(17)에 의한 입력 전압이 상승하면, 후판(19)의 온도 상승 속도는 증가한다. 그리고, 온도 센서(16)에 의한 온도 측정 위치에 따라 히팅 패드(11)의 목표 온도 도달 시간이 달라진다. Referring to Table 2, when the thickness of the thick plate 19 installed on the heating pad 11 is increased, the temperature increase rate of the thick plate 19 is reduced. And, when the number of heating pads 11 installed on the thick plate 19 is reduced, the temperature increase rate of the thick plate 19 is increased. And, when the input voltage by the controller 17 rises, the temperature rise rate of the thick plate 19 increases. In addition, the time to reach the target temperature of the heating pad 11 varies according to the temperature measurement position by the temperature sensor 16 .

다음으로, 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10) 및 기존의 세라믹 히터에 의한 후판(19) 예열 시험을 비교 실시하였다.Next, a preheating test of the heavy plate preheating and heating device 10 by induction heating of the present invention and the thick plate 19 using the conventional ceramic heater was compared.

표 3은 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10) 및 기존의 세라믹 히터에 의한 후판(19) 예열 시험을 비교한 표이다. Table 3 is a table comparing the preheating test of the heavy plate by the induction heating apparatus 10 of the present invention and the thick plate 19 by the conventional ceramic heater.

항목Item 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치Heavy plate preheating and heating device by induction heating 기존의 세라믹 히터Conventional Ceramic Heater 비고note 소비 전력Power Consumption 5KW / 1m 히터5KW/1m heater 10KW / 1m 히터10KW/1m heater 기존 대비 50%50% compared to the previous 가열 시간heating time 25분(1m, 20℃ → 150℃)25 minutes (1m, 20℃ → 150℃) 30분(1m, 20℃ → 150℃)30 minutes (1m, 20℃ → 150℃) 기존 대비 83%83% compared to the previous 가열시 소비 전력Power consumption when heating 1.25KWh(1m, 150℃)1.25KWh (1m, 150℃) 5KWh(1m, 150℃)5KWh (1m, 150℃) 기존 대비 25%25% compared to the previous 예열시 소비 전력Power consumption during preheating 30KWh(6m, 1hr)30KWh (6m, 1hr) 60KWh(6m, 1hr)60KWh (6m, 1hr) 기존 대비 50%50% compared to the previous 장비 설치 시간equipment installation time 0.25MH(1unit)0.25MH (1unit) 3.0MH(1unit)3.0MH(1unit) 기존 대비 8.3%8.3% compared to the previous 장비 제거 시간equipment removal time 0.25MH(1unit)0.25MH (1unit) 1.5MH(1unit)1.5MH (1unit) 기존 대비 16.6%16.6% compared to the previous 안전safety - 후판의 온도 상승 제한적으로 큰 위험 없음- No significant risk due to limited temperature rise of heavy plate - 히터 자체의 발열로 인해 접촉 시 화상 위험- Risk of burns when touched due to the heat of the heater itself 설치/작동 시
주의 사항
Installation/operation
Precautions
- 겹침 설치 금지
- 도체와의 밀착 다소 무관
- 보온 불필요
- No overlapping installation
- Somewhat irrelevant to the close contact with the conductor
- No need to keep warm
- 열효율 저하 가능
- 도체에 밀착 설치
- 보온 필수
- Possible to decrease thermal efficiency
- Closely installed on the conductor
- Required to keep warm

표 3을 참조하면, 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10)에서는 기존의 세라믹 히터에 비해 소비 전력, 가열 시간, 가열 시 소비 전력 및 예열 시 소비 전력이 각각 50%, 83%, 25% 및 50%로 감소된 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10)에서는 기존의 세라믹 히터에 비해 장비 설치 시간 및 장비 제거 시간이 가각 8.3% 및 16.6%로 감소된 것을 알 수 있다. Referring to Table 3, in the heavy plate preheating and heating apparatus 10 by induction heating of the present invention, the power consumption, heating time, heating power consumption and preheating power consumption are 50% and 83%, respectively, compared to conventional ceramic heaters. , it can be seen that the reduction was reduced to 25% and 50%. In addition, it can be seen that in the heavy plate preheating and heating apparatus 10 by induction heating of the present invention, the equipment installation time and the equipment removal time are reduced by 8.3% and 16.6%, respectively, compared to the conventional ceramic heater.

다음으로, 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10) 및 기존의 세라믹 히터를 각각 실선에 적용 시 전기 사용량을 비교하였다.Next, electricity consumption was compared when the thick plate preheating and heating device 10 by induction heating of the present invention and the conventional ceramic heater were respectively applied to solid lines.

본 시험은 4,000TEU 컨테이너선에 대한 용접 작업에 대해 진행되었다. 그리고, 본 시험에서 총 용접 길이는 18,000m, 1회당 6m 예열, 총 3,000회 예열 조건을 적용하였다. 그리고, 본 시험에서 산업용 전기요금은 90원/KWh을 적용하였다. This test was conducted on welding work for a 4,000TEU container ship. And, in this test, a total welding length of 18,000 m, 6 m preheating per one time, and a total of 3,000 preheating conditions were applied. And, in this test, the industrial electricity rate was applied at 90 won/KWh.

표 4는 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10) 및 기존의 세라믹 히터를 각각 실선에 적용 시 전기 사용량을 비교한 표이다.Table 4 is a table comparing electricity consumption when the thick plate preheating and heating device 10 and the conventional ceramic heater by induction heating of the present invention are applied to the solid lines, respectively.

항목Item 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치Heavy plate preheating and heating device by induction heating 기존세라믹히터Conventional ceramic heater 비고note 총가열시간total heating time 1,260시간1,260 hours 1,500시간1,500 hours 기존 대비 50%50% compared to the previous 예열시간warm-up time 6,000시간6,000 hours 6,000시간6,000 hours 기존 동일 가정existing same assumption 가열시 총소비전력량Total power consumption during heating 22,500KWh22,500KWh 90,000KWh90,000KWh 기존 대비 25%25% compared to the previous 예열시 총소비전력량Total power consumption during preheating 180,000KWh180,000KWh 360,000KWh360,000KWh 기존 대비 50%50% compared to the previous 총소비전력량Total power consumption 202,500KWh202,500KWh 450,000KWh450,000KWh 기존 대비 45%45% compared to the previous 전기요금Electricity bill 18,225,000원18,225,000 won 40,500,000원KRW 40,500,000 기존 대비 45%45% compared to the previous

표 4를 참조하면, 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치(10)를 실선에 적용 시 총소비전력량 및 전기요금은 기존의 세라믹 히터에 비해 1척당 각각 247,500KWh 및 2,200만원이 절감될 것으로 기대된다. Referring to Table 4, when the thick plate preheating and heating device 10 by induction heating of the present invention is applied to a solid line, the total power consumption and electricity cost will be reduced by 247,500 KWh and 22 million won per unit, respectively, compared to the conventional ceramic heater. is expected to

본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치는 전자기 유도로 인해 생성된 유도 전류에 의해 열이 발생하는 전도체로 형성된 다수의 히팅 패드를 고정 지그를 이용하여 후판에 설치하고, 상기 다수의 히팅 패드를 커넥트로 연결하여, 컨트롤러의 제어에 의해 상기 다수의 히팅 패드를 이용하여 후판을 직접 예열 또는 가열시킴으로써, 용접 생산성 및 후판의 용접 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. In the apparatus for preheating and heating a thick plate by induction heating of the present invention, a plurality of heating pads formed of a conductor generating heat by an induced current generated by electromagnetic induction are installed on the thick plate using a fixing jig, and the plurality of heating pads is connected to the connector, and by directly preheating or heating the thick plate using the plurality of heating pads under the control of the controller, there is an advantage in that welding productivity and welding quality of the thick plate can be improved.

또한, 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치는 기존의 세라믹 히터에 비해 후판의 가열 시간이 50% 이상 감소함으로 인해 후판 가열에 소비되는 총 전력량이 현저히 절감되는 이점이 있다. In addition, the heavy plate preheating and heating apparatus by induction heating of the present invention has an advantage in that the total amount of power consumed for heating the thick plate is significantly reduced because the heating time of the thick plate is reduced by 50% or more compared to the conventional ceramic heater.

또한, 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치는 다수의 히팅 패드를 이용하여 후판을 균일하게 가열할 수 있을 뿐만 아니라, 수소에 의한 용접 크랙을 방지할 수 있는 이점이 있다. In addition, the apparatus for preheating and heating a heavy plate by induction heating of the present invention has the advantage of being able to uniformly heat the thick plate by using a plurality of heating pads, as well as preventing welding cracks caused by hydrogen.

또한, 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치에서는 화염을 이용하여 후판을 가열할 필요가 없어, 안전하고 쾌적한 용접 작업 환경을 조성할 수 있는 이점이 있다. In addition, in the heavy plate preheating and heating apparatus by induction heating of the present invention, there is no need to heat the thick plate using a flame, there is an advantage that can create a safe and comfortable welding work environment.

이상과 같이 본 발명은 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치를 제공하고자 하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시예는 단지 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 진정한 권리 범위는 특허 청구범위를 기준으로 하되, 다양하게 존재할 수 있는 균등한 실시예에도 미친다 할 것이다.As described above, the present invention has a main technical idea to provide a heavy plate preheating and heating device by induction heating, and the embodiment described above with reference to the drawings is only one embodiment, and the true right of the present invention The scope is based on the claims, but will also extend to equivalent embodiments that may exist in various ways.

10: 본 발명의 유도 가열에 의한 후판 예열 및 가열 장치
11: 히팅 패드 12: 전도체
13: 단열 커버 14: 고정 지그
15: 커넥터 16: 온도 센서
17: 컨트롤러 17a: 설정부
17b: 입력부 17c: 이상신호생성부
17d: 알람부 18: 입출력 케이블
19: 후판
10: Thick plate preheating and heating device by induction heating of the present invention
11: heating pad 12: conductor
13: insulation cover 14: fixing jig
15: connector 16: temperature sensor
17: controller 17a: setting unit
17b: input unit 17c: abnormal signal generation unit
17d: alarm unit 18: input/output cable
19: plate

Claims (7)

후판(19)의 상면에 다수 설치되어, 전자기 유도로 인해 생성되는 유도 전류에 의해 가열되는 전도체(12)로 형성된 히팅 패드(11);
상기 히팅 패드(11)를 둘러싸도록 설치되어, 용접열로부터 상기 히팅 패드(11)를 보호하는 단열 커버(13);
상기 히팅 패드(11)의 양단 및 측면에 설치되어, 상기 히팅 패드(11)를 후판(19)의 상면에 고정시키는 고정 지그(14);
상기 히팅 패드(11) 및 상기 히팅 패드(11)와 인접한 히팅 패드(11)의 전도체(12)를 서로 연결하기 위해 사용되는 커넥터(15);
다수의 히팅 패드(11)의 일측으로부터 이격되게 설치되어, 상기 후판(19)의 온도를 측정하는 온도 센서(16);
상기 온도 센서(16)로부터 전송받은 상기 후판(19)의 온도 데이터를 이용하여, 상기 다수의 히팅 패드(11)에 공급되는 전력량을 제어하는 컨트롤러(17); 및
상기 다수의 히팅 패드(11) 및 상기 컨트롤러(17)를 연결하기 위한 입출력 케이블(18);을 포함하고,
상기 전도체(12)는
상기 전도체(12)가 상기 전도체(12)의 측면이 서로 겹치지 않도록 여러번 감겨 있어, 양단이 굴곡지고, 서로 대향되는 측면이 평행한 타원의 형상으로 형성되고,
상기 전도체(12)는
내측에 주석이 도금된 구리 도체가 형성되고, 외측에 고내열성 실리콘 절연체가 형성되고,
상기 단열 커버(13)는
내약품성 및 절연성을 갖는 실리콘 합성 유지를 코팅한 내열 유리섬유 직물이고,
상기 단열 커버(13)에서는
상기 단열 커버(13)를 구성하는 직물을 봉제하기 위한 용도로 테프론 코팅 미싱사가 사용되고,
상기 테프론 코팅 미싱사는
PTFE( Polytetrafluoroethylene, 폴리테트라 플루오로에틸렌) 코팅 유리 섬유실로써, 540℃ 이하의 온도 범위에서 사용할 수 있고,
상기 컨트롤러(17)는
용접 작업이 수행되기 전에 상기 후판(19)을 예열하는 경우, 상기 후판(19)의 온도가 목표 온도를 초과하면, 상기 다수의 히팅 패드(11)에 대한 전력의 공급을 중단시키고,
상기 목표 온도는
90~110℃의 온도 범위 내에서 설정되고,
상기 컨트롤러(17)는
용접 작업이 완료된 이후에 상기 후판(19)을 가열하는 경우, 상기 후판(19)의 온도가 소정의 시간 내에 세팅 온도를 초과하지 않으면, 상기 다수의 히팅 패드(11)에 공급되는 전력량을 증가시키고,
용접 작업이 완료된 이후에 상기 후판(19)을 가열하는 경우, 상기 후판(19)의 온도가 세팅 온도를 초과하면, 상기 다수의 히팅 패드(11)에 대한 전력의 공급을 중단시키고,
상기 세팅 온도는 140~160℃의 온도 범위 내에서 설정되고,
상기 컨트롤러(17)는
단위시간당 기준 소비전력량 구간이 설정되는 설정부(17a);
단위시간당 실제 소비전력량 데이터가 입력되는 입력부(17b);
상기 입력부(17b)로부터 전송받은 상기 단위시간당 실제 소비전력량 데이터가 상기 단위시간당 기준 소비전력량 구간에 속하지 않는 경우, 이상 신호를 생성하는 이상 신호 생성부(17c); 및
상기 이상 신호 생성부(17c)로부터 생성된 이상 신호를 바탕으로 관리자 단말기로 알람을 전송하는 알람부(17d);를 포함하고,
상기 단위시간당 기준 소비전력량 구간은
단위시간당 기준 소비전력량 데이터에서 기준 공차 데이터를 차감한 하한치로부터 상기 단위시간당 기준 소비전력량 데이터에서 상기 기준 공차 데이터를 더한 상한치까지의 구간인 것을 특징으로 하는 유도 가열에 의한 선박용 후판 예열 및 가열 장치.
a heating pad 11 formed of a conductor 12 installed on the upper surface of the thick plate 19 and heated by an induced current generated due to electromagnetic induction;
an insulating cover 13 installed to surround the heating pad 11 to protect the heating pad 11 from welding heat;
a fixing jig 14 installed on both ends and side surfaces of the heating pad 11 to fix the heating pad 11 to the upper surface of the back plate 19;
a connector 15 used to connect the heating pad 11 and a conductor 12 of the heating pad 11 adjacent to the heating pad 11 to each other;
a temperature sensor 16 that is installed to be spaced apart from one side of the plurality of heating pads 11 and measures the temperature of the back plate 19;
a controller 17 for controlling the amount of power supplied to the plurality of heating pads 11 by using the temperature data of the back plate 19 received from the temperature sensor 16; and
Including a; input/output cable (18) for connecting the plurality of heating pads (11) and the controller (17);
The conductor 12 is
The conductor 12 is wound several times so that the side surfaces of the conductor 12 do not overlap each other, so that both ends are bent and the opposite sides are formed in the shape of an oval in parallel,
The conductor 12 is
A tin-plated copper conductor is formed on the inside, and a high heat-resistant silicone insulator is formed on the outside,
The heat insulating cover 13 is
It is a heat-resistant glass fiber fabric coated with a silicone synthetic oil having chemical resistance and insulation,
In the heat insulating cover 13
Teflon-coated sewing machine yarn is used for sewing the fabric constituting the heat insulation cover 13,
The Teflon coating sewing machine is
PTFE (Polytetrafluoroethylene, polytetrafluoroethylene) coated glass fiber thread, which can be used in the temperature range below 540℃,
The controller 17 is
In the case of preheating the thick plate 19 before the welding operation is performed, when the temperature of the thick plate 19 exceeds the target temperature, the supply of power to the plurality of heating pads 11 is stopped,
The target temperature is
It is set within the temperature range of 90 ~ 110 ℃,
The controller 17 is
When the heavy plate 19 is heated after the welding operation is completed, if the temperature of the thick plate 19 does not exceed the set temperature within a predetermined time, the amount of power supplied to the plurality of heating pads 11 is increased and ,
When the heavy plate 19 is heated after the welding operation is completed, when the temperature of the thick plate 19 exceeds the set temperature, the supply of power to the plurality of heating pads 11 is stopped,
The setting temperature is set within the temperature range of 140 ~ 160 ℃,
The controller 17 is
a setting unit (17a) in which a reference power consumption section per unit time is set;
an input unit 17b to which actual power consumption data per unit time is input;
an abnormal signal generating unit 17c that generates an abnormal signal when the actual power consumption data per unit time received from the input unit 17b does not belong to the reference power consumption per unit time interval; and
Including;;
The standard power consumption per unit time section is
Heavy plate preheating and heating device for ships by induction heating, characterized in that it is a section from the lower limit obtained by subtracting the reference tolerance data from the standard power consumption data per unit time to the upper limit value obtained by adding the reference tolerance data to the standard power consumption data per unit time.
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